(57)【要約】  電子ペーパー等で採用される反射型表示装置において、明るさを低下させることなく効率良く、かつ、簡便に安価にカラー表示化を可能にしたカラー表示装置、及びその製造方法を提供する。  画素スイッチ（１）に接続された画素電極（２）が所定のパターンで形成された駆動側基板（３）と、導電層（４）を備えた透明基板（５）との間に、白色及び黒色を有して帯電した表示媒体（１０）を有して、画素電極（２）に対応する画素により任意の画像を形成する反射型表示素子において、透明基板（５）側に備えられたカラーフィルター（１１）が、基材上に形成された無着色の隔壁（１３）により画素を区画して画素領域（１４）を形成しており、少なくともブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、及びレッド（Ｒ）に着色された３色の着色インキをインクジェット法により吐出して、着色層（１５）を形成する。
2011155410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素スイッチに接続された画素電極が所定のパターンで形成された駆動側基板と、導電層を備えた透明基板との間に、白色及び黒色を有して帯電した表示媒体を有して、画素電極に対応する画素により任意の画像を形成する反射型表示素子において、透明基板側に備えられたカラーフィルターが、基材上に形成された無着色の隔壁により画素を区画して画素領域を形成しており、少なくともブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、及びレッド（Ｒ）に着色された３色の着色インキをインクジェット法により吐出して、着色層を形成したことを特徴とするカラー表示装置。
【請求項２】
隔壁が透明樹脂組成物によって形成されていると共に、一部の画素領域が、この透明樹脂組成物から形成された無着色層を有することを特徴とする請求項１に記載のカラー表示装置。
【請求項３】
画素領域を占める着色層の面積割合が３０％以上９０％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー表示装置。
【請求項４】
画素スイッチに接続された画素電極が所定のパターンで形成された駆動側基板と、導電層を備えた透明基板との間に、白色及び黒色を有して帯電した表示媒体を有して、画素電極に対応する画素により任意の画像を形成する反射型表示素子において、透明基板側に備えられたカラーフィルターは、紫外線硬化性樹脂を含んだ透明樹脂組成物を基材上に塗布し、フォトリソグラフ法により、画素を区画するように隔壁を形成した後、隔壁によって区画された画素領域に対して、少なくともブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、及びレッド（Ｒ）に着色された３色の着色インキをインクジェット法により吐出して、所定の画素領域に着色層を形成してカラーフィルターを得ることを特徴とするカラー表示装置の製造方法。
【請求項５】
フォトリソグラフ法により隔壁を形成する際、一部の画素領域が隔壁と同じ材料からなる無着色層を備えるようにすることを特徴とする請求項４に記載のカラー表示装置の製造方法。
【請求項６】
画素領域を占める着色層の面積割合が３０％以上９０％以下となるように、インクジェット法により着色インキを吐出することを特徴とする請求項４又は５に記載のカラー表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カラーフィルターを備えた反射型の表示装置、及びその製造方法に関し、詳しくは、電子ペーパー用反射型表示装置でカラー表示を可能にするのに相応しいように、インクジェット法を利用してカラーフィルターを形成したカラー表示装置、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙に替わる電子媒体として、電子ペーパー等の表示装置の開発が盛んに行われている。従来型のディスプレイであるＣＲＴや液晶ディスプレイに対して、電子ペーパーなどは、白色粒子や黒色粒子等からなる表示媒体を用いた反射型の表示方式を主に採用しており、高い白反射率や高いコントラスト比を有することが必要になり、加えて、表示した画像に対するメモリ効果があることや、低電圧で駆動できること、更には、薄くて軽いこと、安価であることなどが求められる。特に、表示特性としては、紙と同質な白反射率・コントラスト比が要求され、また、従来の紙媒体は当然のごとくフルカラー表示をしていることから、電子ペーパー等の表示装置に対するカラー化の要望は非常に大きい。【０００３】
これまで提案されている技術のなかで、カラー表示が可能な電子ペーパーとして、液晶素子にカラーフィルターを形成したものなどが製品化されているが、これらは偏光板を用いるため、光の利用効率が低く、暗い白色表示しかできていない。さらに黒色を表示することができないため、コントラスト比も悪い。【０００４】
また、偏光板を用いずに、明るい反射型表示装置として、帯電した白色粒子と黒色粒子とを電場で動かすことを原理とする電気泳動方式が知られている。一般に、この電気泳動方式による散乱反射率は高々４０％弱と言われており、現在では、更に反射効率の向上が求められている。特に、カラー表示化を行うとすると、カラー層による吸収により光の利用効率は低下することから、明るいカラー電子ペーパーの研究・開発は盛んに行われている。【０００５】
例えば、特許文献１、２及び３には、電圧を印加することで帯電した白色粒子と黒色状態が任意に切り替わる粒子を動かす電気泳動式表示素子が提案され、更にカラーフィルターを設けてカラー表示を可能にする技術が記載されている。ところが、液晶表示装置等で用いられているような従来のカラーフィルターは、遮光部としてブラックマトリックスを有したり、着色画素による重ね合わせから、帯電粒子による散乱反射光による明るさを一部で損なってしまう。また、カラーフィルターの着色層をフォトリソグラフ法により形成する場合には、多色表示を実現するために、着色層の数と同じ回数の工程を必要とすることから、その工程コストや着色レジストも無駄に使用することになる。【０００６】
ところで、インクジェット法によるカラーフィルターの製造方法は、既に液晶表示装置等でよく知られており、画素が構成される領域に、赤、青、緑の着色インキを、それぞれ必要な箇所で同時に噴射塗布し、硬化させて着色層を形成する。その際、正確に着色層を形成するために、あらかじめフォトリソ工程にて隔壁を形成し、隔壁によって形成された領域に着色インキを吐出する必要があるが、例えば、特許文献４には、着色インキと隔壁表面との静的接触角を３０〜５５°に保つことで、隣接する画素領域での混色が避けられるとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１６１９６４号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１５１４号公報
【特許文献３】特開２００８−８３５３６号公報
【特許文献４】特開平１１-２８１８１５号公報
【特許文献５】特開２００１−３５００１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来技術の状況を鑑みてなされたものであり、電子ペーパー等で採用される反射型表示装置において、明るさを低下させることなく効率良く、かつ、簡便に安価にカラー表示化を可能にしたカラー表示装置、及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは上記課題を解決すべく様々な検討を行なった結果、電圧を印加することで帯電した白色粒子と黒色状態が任意に切り替わる粒子を含有したマイクロカプセルを有する反射型表示素子において、透明基板側に備えられたカラーフィルターにおいて、無着色の隔壁で画素を区画して画素領域を形成して、反射効率を低下させることなく効率良いカラー表示化が可能になり、しかも、インクジェット法を用いて画素領域を着色することで、着色インキの使用量を必要最小限に抑えることが可能であることを見出し、本発明を完成させた。【００１０】
すなわち、本発明の要旨は、次のとおりである。
（１）画素スイッチに接続された画素電極が所定のパターンで形成された駆動側基板と、導電層を備えた透明基板との間に、白色及び黒色を有して帯電した表示媒体を有して、画素電極に対応する画素により任意の画像を形成する反射型表示素子において、透明基板側に備えられたカラーフィルターは、基材上に形成された無着色の隔壁により画素を区画して画素領域を形成しており、少なくともブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、及びレッド（Ｒ）に着色された３色の着色インキをインクジェット法により吐出して、着色層を形成したことを特徴とするカラー表示装置。
（２）隔壁が透明樹脂組成物によって形成されていると共に、一部の画素領域が、この透明樹脂組成物から形成された無着色層を有することを特徴とする請求項１に記載のカラー表示装置。
（３）画素領域を占める着色層の面積割合が３０％以上９０％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー表示装置。
（４）画素スイッチに接続された画素電極が所定のパターンで形成された駆動側基板と、導電層を備えた透明基板との間に、白色及び黒色を有して帯電した表示媒体を有して、画素電極に対応する画素により任意の画像を形成する反射型表示素子において、透明基板側に備えられたカラーフィルターは、紫外線硬化性樹脂を含んだ透明樹脂組成物を基材上に塗布し、フォトリソグラフ法により、画素を区画するように隔壁を形成した後、隔壁によって区画された画素領域に対して、少なくともブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、及びレッド（Ｒ）に着色された３色の着色インキをインクジェット法により吐出して、所定の画素領域に着色層を形成してカラーフィルターを得ることを特徴とするカラー表示装置の製造方法。
（５）フォトリソグラフ法により隔壁を形成する際、一部の画素領域が隔壁と同じ材料からなる無着色層を備えるようにすることを特徴とする請求項４に記載のカラー表示装置の製造方法。
（６）画素領域を占める着色層の面積割合が３０％以上９０％以下となるように、インクジェット法により着色インキを吐出することを特徴とする請求項４又は５に記載のカラー表示装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、反射型の表示装置において、明るさを低下させることなく、効率良くカラー表示化が可能になり、しかも、着色インキの使用量も必要量に抑えることができる。また、本発明は、反射型表示装置に相応しく、効率良くカラー表示化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明のカラー表示装置の一例を示す断面模式図（一部）である。
【図２】図２は、着色層によるカラーフィルターの着色パターンの一例を示す平面模式図である。
【図３】図３は、実施例１で作製したカラーフィルターの様子を説明する平面模式図（一部）である。
【図４】図４は、図３のカラーフィルターが備える隔壁の様子を示す断面模式図である。
【図５】図５は、実施例１で作製したカラーフィルターが備える３色の着色層について、それぞれの色度分布を測定した結果である。
【図６】図６は、実施例１のカラー表示装置における駆動側基板の様子を説明する平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いながら本発明を詳細に説明する。
図１には、本発明のカラー表示装置の一例が断面図（一部）を用いて示されている。このカラー表示装置は、薄膜トランジスタ（TFT）等の画素スイッチ１に接続された画素電極２が所定のパターンで形成された駆動側基板３と、ＩＴＯガラス等のように導電層４を備えた透明基板５とを備え、これらの基板間には、白色及び黒色を有して帯電した表示媒体１０が封入されている。図１では、互いに異なる電荷に帯電した白色粒子６及び黒色粒子７から表示媒体１０を形成しており、この表示媒体１０が透明分散媒８で分散されて、１〜１０００μｍ程度、好適には数１０μｍ程度の大きさを有したマイクロカプセル９に入れられた様子を示す。これ以外にも、例えば、白色及び黒色の表面領域を有して、それぞれの色の領域が異なる電荷で帯電した回転粒子によって表示媒体を形成するようにしてもよい。
【００１４】
そして、画素スイッチ１を切り替えながら、所定の画素電極２と透明基板５の導電層４との間に電圧を印加すると、図１の場合では、白色粒子６と黒色粒子７が基板間の方向に移動して配列し、あるいは、回転粒子の場合には、回転粒子が回転して基板間の方向に色の領域の向きが揃って配列することで、透明基板５側から入射した光が白色の表示媒体に反射して、任意の画像を形成することができる。このとき、本発明では、透明基板側にカラーフィルター１１を備えるため、透明基板側の表示面では、反射光がカラーフィルター１１を介して、カラー表示の画像が視認される。図１においては透明基板を挟んで導電層４と着色層１５とが形成されているが、透明基板上に本発明のようにインクジェット法でもって着色層を形成して、その上にスパッタ等によりＩＴＯ等の透明導電層４を形成してもよい。
【００１５】
すなわち、本発明のカラー表示装置において、カラーフィルター１１は、基材１２の上に形成された無着色の隔壁１３により、駆動側基板３が備える画素電極２に対応した画素を区画して画素領域１４を形成し、少なくともブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、及びレッド（Ｒ）に着色された３色の着色インキがインクジェット法により吐出されることで、画素領域１４には、所定の色を有した着色層１５が形成される。これら隔壁ならびに着色層の厚みは、マイクロカプセルの厚みと比較して薄いことが画素間の混色を防止する意味で好ましい。また、この着色層１５の厚みに対する隔壁１３の厚み、高さについては、表示装置で表示する画像の種類や、その用途等によっても異なるが、隔壁が透明であるが故にそのカラー表示特性に影響を与えることはない。更に、隔壁１３によって区画される画素領域１４について、表示する画像の種類や、必要な性能等に応じて、その平面形状についても正方形、長方形、円形等の任意の形状を選択することができる。本発明では、実施例で説明するように、画素領域を占める着色層の面積割合について、好ましくは、対向する駆動側基板上の画素電極の面積の３０％以上９０％以下とすることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明においては、隔壁によって区画された画素領域に着色インキを吐出して形成する着色層は、それぞれの画素領域における着色層の滲みを避けたり、隣り合う領域間での混色を避けるようにするために、画素領域を占める着色層の面積割合が９０％以下にすることができる。画素領域を占める着色層の面積割合がこの範囲以下であれば、着色されずに残った領域が存在しても、反射型表示装置の原理を利用して、表示媒体からの散乱光の一部が着色層を通るため、目的の画像をカラー表示する上で特段問題は生じず、また、視野角によって生じる色混色に起因して明るさが損失するおそれを排除することもできる。更には、本発明のカラー表示装置を製造する際、カラーフィルターを貼り合わせる際のアライメント精度や、インクジェット法により着色インキを吐出する際の位置精度の許容範囲を広げることにもつながる。また、表示装置の用途や要求特性にも依存するが所望の色特性を表現する目的で画素領域を占める着色層の面積割合は３０％以上が好ましく、より好ましくは４０％以上である。この範囲を下回ると所望の色特性を得るのに着色層を厚くするか着色層中の顔料濃度を高くする必要があり、または所望の色特性を表示できないこととなる。
【００１７】
更に、画素領域に着色層を形成してカラーフィルターを着色する配置パターンとして、一般には、ブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、及びレッド（Ｒ）の３色のパターンを交互に繰り返して並べるようにしたり、モザイク配列やランダム配列等を採用することもできる。また、図２に示すように、グリーンの着色層15-G、レッドの着色層15-R、ブルーの着色層15-Bと共に、一部の画素領域には着色インキを吐出せずに、無着色領域とすることもできる。無着色領域は、得られるカラー表示画像の明るさを保つ効果があるが、この無着色領域については、隔壁１３を形成する材料と同じ透明樹脂組成物を用いて、無着色層15-Wを形成すれば（表示上の画素の色は白になる）、斑のない均一な画像を形成することができるため好ましい。特に本発明のようにインクジェット法で着色層を形成する場合は、フォトリソ法で必要なフォトマスクの作成や着色数だけのフォトリソプロセスをする必要なく、着色配置パターンを選択できるので材料資料料、プロセスコストの削減に好ましい。更に4色以上の着色層を形成したい場合はフォトリソ法に比較して優位である。
【００１８】
本発明では、カラーフィルターの隔壁１３を無着色にしたことで、外部からの入射光ならびに表示媒体１０からの反射光を利用することができ、より明るい画像を形成することができる。このような無着色の隔壁を形成する材料としては、例えば、公知のアクリル樹脂やエポキシ樹脂等のような透明な樹脂を用いることができ、好適には、顔料を含まない透明樹脂組成物を用いて形成するのが良い。ここで透明であるとは、硬化させて形成した隔壁の光透過率が９０％以上であることを意味する。また、この透明樹脂組成物は、光硬化型の透明樹脂を含むようにしてもよく、熱硬化型の透明樹脂を含むようにしてもよいが、後述するように、フォトリソグラフ法により隔壁を形成する場合には、紫外線硬化樹脂を用いるようにするのが良い。この透明樹脂組成物には、透明性を阻害しない範囲であれば、隔壁の強度向上や硬化収縮を少なくして密着力の付与を目的に、例えば、直径１００ｎｍ以下のシリカや沈殿バリウムのような透明微粒子を配合するようにしても良い。また、この透明樹脂組成物には、公知の重合開始剤を配合することができ、更には、隔壁表面に撥インキ性を付与する目的で、含フッ素アクリルモノマーと共重合したオリゴマーや含フッ素系界面活性剤等を配合することも好適である。
【００１９】
一方、画素領域に着色層を形成するための着色インキについては、インクジェットヘッドから安定連続に吐出できる液滴にできれば、公知の材料を構成成分として選定することができ、後述するようなインキ適正物性となるように調整することで使用できる。そのような構成成分としては、インクジェット連続吐出に好適な沸点２００℃の無着色溶媒に、紫外線もしくは熱により硬化する樹脂を主体に溶解し、更に着色成分として１００ｎｍ以下に微分散、安定化された有機顔料が好適に用いられる。
【００２０】
本発明では、この着色インキについて、インクジェット法による吐出安定性等を考慮するようにする。その一例として、一般的な圧電素子のインクジェットヘッドを用いる場合には、安定的に液滴が形成されるために必要な条件として、ヘッド構成等によっても異なるが、ヘッド内部における温度において、着色インキの粘度は、一般には３〜１５０ｍPa・secであるのが良く、好ましくは４〜３０ｍPa・secであるのが良い。着色インキの粘度が１５０ｍPa・secよりも大きいと、吐出不可能になるおそれがあり、反対に、３ｍPa・secより低いと、吐出量が安定しないおそれがある。また、着色インキの表面張力は、ヘッド内部における温度において、２０〜４０ｍＮ／ｍであるのが良い。表面張力が４０ｍＮ／ｍより大きいと吐出不能となるおそれがあり、反対に、２０ｍＮ／ｍより低いと、連続吐出時の液適量が安定しないおそれがある。なお、ヘッド内部の温度は、用いる着色インキの材料安定性にも依存するが、一般には、室温２０℃〜４５℃であり、着色インキ中の固形分量を上げて膜厚を向上させるためには、４０℃程度の温度が採用される。
【００２１】
本発明のカラー表示装置を製造する方法の一例としては、先ず、ガラスやＰＥＴフィルム等の樹脂フィルムからなる基材上に、顔料を含まずに、かつ、紫外線硬化性樹脂を含んだ透明樹脂組成物を塗布し、公知のフォトリソグラフ法により、表示装置の画素に対応させて、これを区画する隔壁を形成する。その際、隔壁で区画した画素領域のいくつかはエッチングせずに残して、一部の画素領域が隔壁と同じ材料からなる無着色層を形成するようにしてもよい。また、透明樹脂組成物にフッ素系もしくはシリコン系の化合物を添加して、得られた隔壁が撥インキ性を備えるようにしたり、隔壁の表面をフッ素含有プラズマガス等で処理するなどして、後述する着色インキとの静的接触角が３５〜６５°の範囲になるようにするのが好ましい。
【００２２】
次いで、公知のインクジェット装置を用いて、インクジェット法により、隔壁によって画素を区画した所定の画素領域に対して、少なくともブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、及びレッド（Ｒ）に着色された３色の着色インキを吐出する。そしてホットプレート上で着色インキを乾燥させた後、紫外線を照射する硬化処理を経て、所定の画素領域に着色層を形成してカラーフィルターを得ることができる。画素領域に着色インキを吐出する際には、少なくとも画素領域を占める着色層の面積割合が３０％以上９０％以下となるようにすることで、隣接する画素領域での着色インキの混色を確実に防ぎ、尚且つ、着色インキの使用量を必要最小限に抑えながら、目的のカラー表示化された画像を得ることができる。
【００２３】
カラー表示装置を作製する際は、反射型のモノクロ表示装置の透明基板側に基材を貼着した状態で、上記のようにしてカラーフィルターを得るようにしてもよく、カラーフィルターを得た後に、モノクロ表示装置の透明基板側に、位置合わせして貼着するようにしてもよい。また、透明基板上に本発明のようにインクジェット法でもって着色層を形成して、その上にスパッタ等によりＩＴＯ等の透明電極層４を形成したカラーフィルター基板を、駆動側基板にあらかじめ形成したマイクロカプセル層上に張り合わせも良い。張り合わせに際しては、液晶セル製造工程で通常用いられるセル張り合わせ装置を用いて行われる。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例に基づき本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例の内容に限定されるものではない。また、特に断りのない限り、「部」の表記は重量部を表す。【００２５】
［実施例１］
＜透明樹脂組成物（A1）の調製＞
アルカリ現像性光硬化樹脂Ｖ−２５９ＭＥ（新日鐵化学株式会社製：固形分56.5％、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート溶媒）を２０５部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの混合物（日本化薬社製：カヤッドＤＰＨＡ）を５０部、ビフェニル型エポキシ樹脂ＹＸ４０００ＨＫ（ジャパンエポキシレジン社製）を２５部、イルガキュア９０７（チバジャパン製）を５部、4，4’‐N,N-ジエチル-4,4’-ジフェニルＥＡＢ−Ｆ（保土ヶ谷化学製）を０．８部、シランカップリング剤Ｓ−５１０（チッソ製）を１．９部、フッ素系界面活性剤Ｆ４７０（ＤＩＣ社製）を０．２部、及び、ジエチレングリコールジメチルエーテルを６０８部用いて、これらを均一に混合した。これを０．２μｍのマイクロフィルターを用いてろ過し、透明樹脂組成物（A1）を得た（固形分濃度22重量％）。【００２６】
＜着色インキ（R1、G1、B1）の調製＞
表1に示すように、カラーフィルター用微細顔料を用いて高分子分散剤を共存下、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを溶媒としてビーズミル中で分散を行い、レッド、グリーンならびにブルーの分散液を調製した。この分散液を元に表１に示す組成で混合し、これを１μｍマイクロフィルターによって加圧ろ過を行い、３色の着色インクジェットインキを調製した。あわせて、これらインキの物性値を表１に示す。【００２７】
なお、表１における略称の意味は次のとおりである。
「PGMEA」：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
「DPHA」：ジペンタエリストールプロパンヘキサアクリレートとペンタアクリレートの混合物（日本化薬製）
「YX4000HK」：テトラメチルジフェニルエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製）
「S510」：３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（チッソ社製 サイラエースS-510）
「BYK-330」：ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン系界面活性剤（ビッグへミー社製）
「EGDAC」：ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ダイセル化学工業性）
「PR254」：ピグメントレッド254
「PY150」：ピグメントイエロー150
「PG36/PY150=50/50」：ピグメントグリーン36とピグメントイエロー150との共分散
「PB15:6」：ピグメントブルー15：6【００２８】
また、表１に示す物性値について、インキ粘度は、E型粘度計を用いて23℃にて測定を行った。また、インキ表面張力は、白金板を用いた浮力法により、CBVP-Z（協和界面科学製）を用いて23℃にて測定した。更に、以下で述べる着色画素の表面形状ならびに大きさについては、描画直後の充填状態を光学顕微鏡で、また形状を光学干渉式表面形状測定器WYCO NT 1100（日本ビーコ社製）を用いて測定した。【００２９】
【表１】
2011155410.tif 000003
【００３０】
＜カラーフィルターの作製＞
６インチ角の無アルカリガラス基板（厚み0.7mm）上に、上記で調製した透明樹脂組成物（A1）を均一に塗布し、８０℃ホットプレート上で１分間の乾燥を行った。次いで、所定のフォトマスクを介して、一括紫外線露光（照度I線基準30mJ）３００ｍＪを行い、０．０５％ＫＯＨ水溶液（23℃）で１kg/cm２Gスプレー圧で６０秒現像を行って未露光部分を除去し、純水で洗浄を行った。さらに２３０℃にて３０分間オーブン内で加熱して、図３及び図４に示したような、高さ２．１μｍの無着色隔壁１３を形成した。
次いで、大気圧プラズマ装置を用いて、無アルカリガラス基板上に形成した隔壁１３の表面を酸素／Ａｒで処理し、引き続きフッ素ガスプラズマ処理を行って、ブチルカルビトールアセテート（BCA）に対する接触角が６０°である表面撥インキ性の隔壁を備えたカラーフィルター基板を得た。【００３１】
ここで、図３は、無アルカリガラス基板上に形成された隔壁１３を示す平面模式図であり、図３におけるＩ−Ｉ断面図に相当するものが図４（Ｉ）であり、II−II断面図に相当するものが図４（II）である。すなわち、隔壁１３によって、無アルカリガラス基板上には１５３μｍ×１５１μｍピッチでもって画素領域が多数形成されるが、後述するモノクロ表示装置の画素ピッチに対応するように設計したものである。したがって、表面撥インキ性を有する透明隔壁で形成した着色領域は、隔壁開口部に対して着色インキが充填されるので、最大でこの１１５μｍ×１１３μｍの平面領域を、隔壁１３によって区画された画素領域１４として説明する。以下、１画素のサイズ153μｍ×151μｍ、800×600画素の6インチパネルに使用するカラーフィルターを作成した。駆動側に使用するTFT基板の開口画素サイズは133μｍ×13１μｍである。したがって、インクジェットインキで着色される着色層の面積は、対向する駆動側基板における画素電極の面積に比して最大７６％である。また、この実施例１では、画素領域１４に対応する箇所の一部が露光されるようにして、透明樹脂組成物（A1）からなる無着色層15-Wを備えるようにした。【００３２】
次に、ライトレックス製インクジェットプリンターＭ５００に、コニカミノルタ製インクジェットヘッドＫＭ２１６ＤＰＮを３ヘッド装填したインクジェット装置を準備して、隔壁１３を備えた無アルカリガラス基板１２の画素領域１４に対して、図２に示した着色パターンとなるように、以下の条件で３色の着色インキ（R1、G1、B1）を同時に印刷した。その際、ノズルからの不吐出は確認されず、良好な連続吐出特性を示した。
ジェットスピード：４．１m/秒
プリントスピード：３０５mm/秒
液滴体積：１５pl/滴（１画素領域に１０滴を吐出）【００３３】
図２に示した所定の着色パターンとなるようにインクジェット法により印刷した後、無アルカリガラス基板１２が８０℃になるようにして３分間の予備乾燥を行い、更に２３０℃にて３０分間の焼成を行なって、着色層を有したカラーフィルターを作製した。得られたカラーフィルターについて、
光学干渉式表面形状測定器WYCO NT 1100（日本ビーコ社製）で確認したところ、各画素領域における着色層の表面はいずれも凸形状を有しており、その厚みは、最も厚い部分では３．５μｍであった。更には、１つの画素電極に対する着色層の占める面積割合を求めたところ７５％であった。【００３４】
＜カラーフィルターの性能評価＞
上記で得られたカラーフィルターについて、大塚電子（株）製測色計を用いて、各着色層の平面中心部分１００μｍ×１００μｍの領域に絞って透過色度を測定した。その結果を表２に示す。また、図５には、６インチ角のガラス基板面内での各色の色度分布の測定結果を示す。これから明らかなように、色度分布が均一なカラーフィルターが得られていることが確認された。更に、無着色隔壁を含むと共に、３色の着色層及び無着色層を含むようにして、３００μｍ×３００μｍの測定領域に絞って、同様にして透過時にホワイトバランスを測定した。その結果は表３に示したとおりであり、ほぼ無彩色のホワイトバランスであって、また、明度Ｙも高く、明るい電子ペーパーに適していることが分った。【００３５】
【表２】
2011155410.tif 000004
【００３６】
【表３】
2011155410.tif 000005
【００３７】
＜カラー表示装置の作製＞
マイクロカプセルを使用した電気泳動式のモノクロ表示装置である電子書籍Kindle（アマゾン社製D701）の透明基板側に、上記で得られたカラーフィルターを以下のようにして取り付けて、実施例１に係るカラー表示装置を得た。【００３８】
この電子書籍Kindleは、図１に示したように、帯電した白色粒子及び黒色粒子からなる表示媒体がマイクロカプセルに入れられ、駆動側基板と透明基板との間に封入されている。このうち駆動側基板３では、図６に示したように、ＴＦＴ（画素スイッチ）１に接続されたＩＴＯ電極（画素電極）２が、１５３μｍ×１５１μｍのピッチで、格子状に貼られた配線１７を介して、多数のＴＦＴ開口部１６が所定のパターンで形成されている。そして、このＴＦＴ開口部１６を透明基板側に投影した領域のうち、１３３μｍ×１３１μｍのサイズを有したＩＴＯ電極２に対応する部分が、実質的に、透明基板側の表示面に描き出される画像を形成する１画素に相当し、この電子書籍Kindleは８００×６００画素からなる表示面を備える。【００３９】
この電子書籍Kindleに対して上記で得られたカラーフィルターを取り付ける際には、ＴＦＴ開口部１６の重心とカラーフィルターにおける画素領域の重心とが一致するように位置合わせして、電子書籍Kindleの透明基板側に、アクリル系粘着材を介してカラーフィルターの基材を貼り付けて、本発明に係るカラー表示装置を完成させた。得られたカラー表示装置について、電子書籍Kindleの電源を入れて、表示面に画像を描きだしたところ、カラーフィルターを介して、画像はカラー表示され、室内においても白色部の色付きを伴うことなく、また、電子書籍Kindleが本来備える明るさを損なうことなく、十分に視認可能であった。各色の画素を点灯したところ、着色画素間の混色は見られず、また、カラーフィルターを貼り付ける前のモノクロ表示時を100％としたときに比較して、カラー表示素子の反射率は何れも60％を超え、明るいパネルが得られたことを確認した。【００４０】
［実施例２］
１画素領域あたり８滴を吐出するようにした以外は実施例１と同様にして、カラーフィルターを得た。このカラーフィルターは、実施例１と同様にして調べたところ、各画素領域における着色層の表面はいずれも凸形状を有しており、その厚みは、最も厚い部分では３．０μｍであった。また、１つの画素電極に対して着色層が占める面積割合は６７％であった。更に、大塚電子（株）製測色計を用いて、実施例１と同様にして各着色層の色度とホワイトバランスを測定した。結果を表２及び３に示す。その結果、ほぼ無彩色のホワイトバランスであって、また、明度Ｙも高く、明るい電子ペーパーに適していることが分った。【００４１】
このカラーフィルターを実施例１と同様にして、電子書籍Kindleの透明基板側に透明なアクリル系粘着剤を介して貼り付けて、実施例２に係るカラー表示装置を完成させた。そして、実施例１と同様にして、表示面に画像を描きだしたところ、カラーフィルターを介して、画像はカラー表示され、室内においても白色部の色付きを伴うことなく、また、電子書籍Kindleが本来備える明るさを損なうことなく、十分に視認可能であった。【００４２】
［実施例３及び４］
実施例１で使用した透明樹脂組成物（A1）に対して、更に、フッ素含有アクリルオリゴマー溶液（20％固形分濃度）を２部添加して、透明樹脂組成物（A2）を得た。この透明樹脂組成物（A2）を用いて、実施例１と同様のフォトリソグラフ法により、無アルカリガラス基板（厚み0.7mm）上に高さ２．１μｍの無着色隔壁を形成したところ、実施例１のような表面プラズマ処理を行わなくても、ブチルカルビトールアセテートに対する接触角が４０°であった。【００４３】
上記のようにして隔壁を備えたカラーフィルター基板を２つ用意し、ひとつは実施例１と同様にして、すなわわち、１画素領域あたりの着色インキの液滴量を１０滴にしてカラーフィルターを作製し（実施例３）、もう一方は、実施例２と同様にして、１画素領域あたりの着色インキの液滴量を８滴にしてカラーフィルターを作製した（実施例４）。【００４４】
上記で得られた２種類のカラーフィルターについて、実施例１と同様にして調べたところ、各画素領域における着色層の表面は、実施例１や２の場合に比べていずれも平坦であり、その厚みは、実施例３のカラーフィルターでは最も厚い部分は２．５μｍであり、実施例４のカラーフィルターでは最も厚い部分は２．１μｍであった。また、実施例３のカラーフィルターでは、１つの画素電極に対して着色層が占める面積割合は７５％であり、実施例４のカラーフィルターでは、１つの画素電極に対して着色層が占める面積割合は７６％であった。更に、大塚電子（株）製測色計を用いて、実施例１と同様にして各着色層の色度とホワイトバランスを測定した。結果を表２及び３に示す。その結果、ほぼ無彩色のホワイトバランスであって、また、明度Ｙも高く、明るい電子ペーパーに適していることが分った。【００４５】
そして、これら２種類のカラーフィルターについて、実施例１と同様に電子書籍Kindleを用いてカラー表示装置を作製した。そして、実施例１と同様にして、表示面に画像を描きだしたところ、いずれのカラー表示装置も実施例１と同等レベルのカラー画像が表示されることが確認された。【００４６】
［比較例１］
０．７ｍｍ厚みの無アルカリガラス上にフォトリソグラフ法により各着色部が１３１μｍ×１３３μｍであり、図1と同様なレッド、グリーン、ブルー、ホワイトのｘ着色パターンとなるように樹脂ブラックマトリックスを作成した。そのときのブラックマトリックスの膜厚は２μｍであり、光学濃度ODは４、表面撥インキ性を有するものである。この樹脂ブラックマトリックス内に図1と同様な着色パターンで、R1、G1、B1インキならびに感光性透明樹脂インキをインクジェットでもって充填し、硬化後の膜厚が１．８μｍとなるような６インチカラーフィルターを作成した。【００４７】
このカラーフィルターを１画素のサイズ１５１μｍ×１５３μｍ（TFT基板の開口画素サイズは１３１μｍ×１３３μｍ）、６００×８００画素の６インチ電子ペーパーパネルに張り付けることで、カラー表示素子を作成した。カラーフィルターを貼り付ける前のモノクロ表示時に比較して、カラー表示素子の反射率は５０％未満であり、パネルとして明るさが不足していた。【００４８】
［比較例２］
東洋紡績製ペットフィルムA4100（125μｍ厚）を７インチサイズにカットし、ガラス基板上に貼り付け、フォトリソグラフ法により透明な感光性樹脂組成物により、着色領域が131μｍ×133μｍとなるように膜厚2μｍの透明隔壁を形成した。感光性樹脂組成物は含フッ素オリゴマーを構成成分とするものであるため、得られた隔壁の表面は撥インキ性を有している。この隔壁内に比較例１と同様にしてR1、G1、B1インキの感光性透明樹脂インキをインクジェットでもって充填し、硬化後の膜厚が1.8μｍとなるような6インチカラーフィルターを作製した。【００４９】
このフィルムカラーフィルターを画素ピッチ151μｍ×153μｍ（TFT基板の画素電極サイズは131μｍ×133μｍ）、600×800画素の6インチ電子ペーパーパネルに張り付けることで、カラー表示素子を作成した。各色の画素を点灯したところ、一部着色画素間の混色が見られた。
【符号の説明】
【００５０】
１：画素スイッチ
２：画素電極
３：駆動側基板
４：導電層
５：透明基板
６：白色粒子
７：黒色粒子
８：分散媒
９：マイクロカプセル
１０：表示媒体
１１：カラーフィルター
１２：基材
１３：隔壁
１４：画素領域
１５：着色層
１６：配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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